集成电路资料对集成电路制作业安全牢靠开展以及继续技能立异起到至关重要的支撑效果。本陈述将全面整理我国集成电路资料工业细分范畴的开展状况。
集成电路工业作为信息技能工业的中心，是支撑经济社会开展和确保国家安全的战略性、根底性和先导性工业，是培养开展战略性新式工业、推进信息化和工业化深度交融的根底，是确保国家信息安全的重要支撑，其工业才能决议了各运用范畴的开展水平，并已成为衡量一个国家工业竞赛力和综合国力的重要标志之一。2018年两会的《政府工作陈述》论说中，把推进集成电路工业开展放在实体经济开展的首位着重，凸显出在我国制作大投入、大开展、大跨过的趋势下集成电路工业的重要性和先导性。
长期以来，我国是世界上最大的集成电路消费商场，可是因为中心技能落后，大部分产品严峻依托进口。海关总署发布的数据显现，从2013年开端，我国集成电路进口额打破2000亿美元，现已连续四年远超原油这一战略物资的进口额，位列我国进口最大宗产品(图1)。集成电路贸易逆差继续扩展，阻止我国国民经济的快速开展;高端中心芯片简直悉数依托进口，直接要挟我国国防体系的信息安全和通讯、动力、工业、轿车、消费电子等支柱工业的工业安全。图1 我国集成电路与原油进口金额比照
当时，我国集成电路工业“软肋”频现。以美国为首的欧美国家一向紧防我国自主开展中心知识产权，集成电路更是发达国家制衡我国屡次到达目的的战略武器：受限于《瓦森纳协议》，从芯片规划、制作等多个范畴，我国都无法学习国外的最新科技;2017年，美国发布陈述《确保美国半导体的领导位置》，不只将开展半导体上升为国家安全的重要战略，还将我国清晰为要挟目标;
在进出口贸易中，美国屡次发布针对我国的“301查询”和“337查询”陈述，不断更新加征关税的自我国进口产品清单，集成电路职业赫然在列;美国连续对中兴、华为、晋华等战略支柱企业进行封杀和定点冲击，显现其遏止我国5G及相关集成电路支撑工业兴起的决计和手法，等等。这些接二连三且切中要害的强势镇压，严峻掣肘我国集成电路的开展。
近十年来，我国政府通过施行国家科技严峻专项01/02专项，发布国家和当地方针，建立工业基金等多种办法大力支撑集成电路工业的开展，特别是从2014年《国家集成电路工业开展推进大纲》发布施行以来，各地开展集成电路热情高涨，纷繁兴修新工厂。据计算，到2018年末，我国12英寸晶圆厂已投产14条，15条线k/月。
现在在建12寸晶圆厂触及出资额约5013亿元;规划中的12寸晶圆厂出资高达7812.3亿元。各地晶圆厂兴修不断，国内产能的会集开释，为集成电路工业供给了巨大的开展空间，可是工业链各环节依然单薄，工业全体严峻受制于人，因而，我国集成电路制作业开展机会和危险并存。
工业规划大、细分职业多、技能门槛高的集成电路资料业是整个集成电路工业的先导根底，其对集成电路制作业安全牢靠开展以及继续技能立异起到至关重要的支撑效果，约400亿规划的集成电路资料业支撑起4000亿美元规划的集成电路工业以及上万亿规划的电子运用体系工业的良性开展。
资料作为集成电路工业的“脖子”，一旦受卡，整个制作业将遭到重创，例如2011年日本“311大地震”构成集成电路要害原资料供货中止，包含台积电、联电等芯片制作厂，虽然靠着库存渡过难关，但在资料康复全产能供货之前，营收仍遭到不同程度的影响。与此一起，集成电路运用的资料品种层出不穷，资料成分也越发杂乱，集成电路功用的进步越发依托资料技能的底层立异(图3)。
曩昔，应变硅、高k金属栅、钴互联资料等越来越多资料范畴的立异和运用，推进芯片制作沿着摩尔定律继续前行。据预算，资料对芯片功用进步的奉献现在已逾越六成。能够预见，未来逾越摩尔范畴的异质集成、3D IC、二维半导体等技能能否获得打破性开展，将更多依托于资料的立异。
集成电路资料作为集成电路工业链中细分范畴最多的一环，贯穿集成电路制作的晶圆制作、前道工艺(芯片制作)和后道工艺(封装)整个进程，依照工业链首要分为衬底资料、工艺资料(包含光刻胶、掩膜版、工艺化学品、电子气体、抛光资料、靶材)以及封装资料三大板块。据SEMI计算，2017年全球集成电路资料工业规划到达469亿美元，其间衬底资料、工艺资料和封装资料比例约为1：2：2。从区域来看，我国大陆自2016年以来已跃居仅次于我国台湾的第二大资料消费区域(图4)，且商场容量高速添加(2017年同比添加12%)，显现出巨大的商场需求潜能。
图3 左图：2015年和1985年集成电路运用的资料元素品种比照;右图：芯片功用进步的奉献要素。
图4 左图：2017年全球集成电路资料细分商场产品结构;右图：2017年全球集成电路资料商场区域结构。
在供给侧，虽然我国集成电路资料工业继续强大，但相对我国商场的需求和开展，资料自给才能还远远不够。近几年，受国家方针支撑以及国内商场需求的两层驱动，我国集成电路资料开展到了一个新的高度，要害资料完结从无到有，工业添加进一步加快，培养了一批赋有立异生机，具有必定世界竞赛力的骨干企业。
依据集成电路资料和零部件工业技能立异战略联盟(ICMTIA)计算，我国集成电路资料营收十年翻两番，江丰电子、安集微电子等公司的溅射靶材和抛光液等上百种要害资料通过大出产线认证进入批量出售，打入国内外先进芯片厂供给链。可是，我国集成电路资料还很微小，自主可控和参加世界竞赛才能远远缺少(图5)，首要产品还会集在中低端，高端产品严峻依托进口，“卡脖子”问题严峻。
依据工信部对30多家大型企业130多种要害根底资料调研成果显现，32%的要害资料在我国仍为空白，52%依托进口。集成电路资料遭“卡脖子”，严峻约束我国集成电路工业健康开展。
衬底资料依照演进进程可分为三代：以硅、锗等元素半导体资料为代表的榜首代，奠定微电子工业根底;以砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)等化合物资料为代表的第二代，奠定信息工业根底;以及以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等宽禁带半导体资料为代表的第三代，支撑战略性新式工业的开展(图6)。
现在硅现已成为运用最广的一种半导体资料。从半导体器材产值来看，2017年全球95%以上的半导体器材和99%以上的集成电路选用硅作为衬底资料，而化合物半导体商场占比在5%以内。从衬底商场规划看，2017年硅衬底年出售额87亿美元，GaAs衬底年出售额约8亿美元，GaN衬底年出售额约1亿美元，SiC衬底年出售额约3亿美元。硅衬底出售额占比达85%+，其主导和中心位置仍不会不坚定。以下要点剖析我国硅片、GaAs、InP、GaN以及SiC这几种重要衬底资料的技能水平和工业化才能。
现在干流的硅片尺度为300mm(12英寸)、200mm(8英寸)以及150mm(6英寸)。其间，12英寸硅片自2009年开端商场比例逾越50%，到2015年的比例现已到达78%，估量2020年将占硅片商场需求逾越84%的比例，是硅片商场的首要产品。
全球硅片商场高度会集。现在硅片的供货商首要有日本的信越化学和盛高、台湾的举世晶、德国的Siltronic以及韩国的SK Siltron，这五大供货商通过工业整合和并购现已占有了全球94%的商场比例(图7)。
比较之下，我国硅片出产商散布零星，首要硅片产品会集在6-8英寸，12英寸硅片的研制和出产处于起步阶段。当时，有研半导体、金瑞泓、天津中环、洛阳麦克斯、合晶/晶盟、中环环欧等公司能够批量供给6英寸硅片，满意国内小尺度硅片商场的需求。跟着我国集成电路正活跃迈向8英寸与12英寸制作，各地多项大硅片项目正在发动中。2017年以来，我国连续已有近20个硅片项目发布规划，部分项目已开工建造，少量项目完结量产。
在8英寸硅片方面，未来我国新增硅片规划产能将逾越350万片/月(表1)，并且产能正在加快开释中。其间浙江金瑞泓建成了8英寸硅片的出产线英寸硅片产能进步至每月10万片，到达0.13μm技能要求，并获得海外闻名厂商的正片订单;中环股份建成了从区熔设备制作、单晶制备、硅片加工的完好工业链，具有月产5万片8英寸IGBT器材用抛光片出产才能;上海新傲、河北普兴、南京国盛等具有8英寸外延片批量出产才能。
绝缘体上硅(SOI)作为硅衬底的一个重要分支，在高温、强辐射等特别运用以及高频、低功耗等差等异化运用中优势显着。在商用8英寸SOI衬底方面，上海新傲具有一系列自主知识产权的8英寸SOI产品，供货给全球一流芯片制作厂，运用于航空航天、射频通讯等范畴，相关产品继续上量中;沈阳硅基也有必定的SOI衬底制作才能，产品首要运用于射频及MEMS传感器等。
在12英寸硅片方面，未来我国新增硅片规划产能将挨近500万片/月(表2)，但现在仅有上海新昇和有研半导体两家公司能够少量出产12英寸硅片，其间上海新昇已研制出适用于45~28nm工艺节点的12英寸硅片，完结产能10万片/月，完结产品认证数十个;有研半导体建有一条适用于90nm节点的12英寸硅片出产中试线万片;除此之外，其他大硅片项目仍处于规划建厂或产品研制的前期阶段。
剖析可知，我国8英寸硅片现已开端进入放量阶段，估量2年内将对全球8英寸硅片供给端产能影响。相较于8英寸国产硅片的量产开展，12英寸国产硅片远未进入产能开释阶段，与巨大的需求比较供给量远远缺少。开端估量，到2020年我国大陆芯片制作才能有望到达全球的30%，到时我国大陆12英寸硅片产能与芯片代工产能严峻失配。
除了供需缺口之外，我国12英寸硅片产品的质量也有待进步。国内现有硅片产品仅能支撑28nm节点及以上工艺，无法满意14nm以下更先进制作工艺的需求，较世界先进水平尚存在至少2代间隔。别的，因为研制技能难度大以及国外的技能封闭，我国尚不具有12英寸SOI衬底的出产才能。因而，短期内我国12英寸硅衬底严峻依托进口的状况不会改动。此外，我国尚无一家公司能够批量供给射频微波用大尺度高阻硅(HR-Si)衬底。
半绝缘高阻GaAs(ρ107Ω-cm)抛光片和外延片衬底具有高功率和高线性度的特性，在射频运用范畴占有必定的商场比例。现在4-6英寸GaAs衬底商场首要把握在美日欧厂商手中。在GaAs抛光片供给方面，日本住友电工、德国弗莱贝格化合物资料、AXT三家公司占有约95%商场比例。
GaAs外延片商场阅历了屡次整合，现在产生了英国IQE、台湾全新光电(VPEC)、日本住友化学、美国英特磊四大领导厂商，出售的6英寸半绝缘GaAs产品的电阻率从107Ω-cm掩盖到108Ω-cm，具有较高的晶体轴向和径向电阻率均匀性，抛光片的加工几许参数如翘曲等很小，抛光片外表质量状况优秀。
现在国内的GaAs衬底产品以LED用低阻GaAs抛光片为主，射频用半绝缘衬底因为研讨根底较单薄还未构成工业规划，高质量4-6英寸半绝缘体GaAs根本依托进口。我国从事GaAs单晶研制与小规划出产的公司首要有：大庆佳昌、中科晶电、云南鑫耀、廊坊国瑞、天津晶明、新乡神州、扬州中显、中科嫁英、海威华芯、有研新材等公司，其间中科晶电和天津晶明具有4英寸GaAs衬底的出产才能，正在研制6英寸半绝缘抛光片;新乡神舟近期开端进行VGF法生长半绝缘GaAs单晶工艺研讨，现在商场定位还不是很清晰，首要以承当军工科研任务为主。
全体上，我国GaAs资料工业开展迅速，但因为加工经历和设备的约束，出产的产品功用目标与国外抢先水平还有必定的间隔(表4)，表现在：单晶位错密度高，电阻率均一性差，批次间重复性低一级。我国射频芯片厂用低位错密度的高质量大尺度GaAs衬底需求进口。
InP衬底是数据通讯收发器不可或缺的资料。Yole猜测，5G技能的深入开展将带动InP抛光片和外延片商场由2018年的7700万美元，添加到2024年的1.72亿美元，复合年添加率达14%。现在InP衬底的干流尺度是2-6英寸，且商场会集度较高，逾越80%的衬底商场比例由日本住友电工和美国AXT两家公司占有。
因为InP晶体生长设备和技能门槛极高，国内只要少量厂家和科研单位能够制作InP单晶生长设备和生长InP衬底。我国电科13所最早规划了国产InP高压单晶炉并制备了我国榜首根InP单晶，其他的出产企业还包含鼎泰芯源、北京世纪金光、云南锗业、广东天鼎思科新资料、广东先导半导体资料、深圳泛美、南京金美镓业等。其间珠海鼎泰芯源通过与中科院半导体所的团队进行联合攻关，已把握了2-6英寸衬底的出产技能，产品产能为10万片/年(折合2英寸)。
比较来看，我国InP资料职业虽然在资料组成、晶体生长、资料热处理和资料特性等方面获得前进，也把握了2-6英寸衬底片的技能，但国内企业产能规划依然较小，大尺度InP出产才能缺少，商场首要把握在外资企业中。
因为GaN体单晶的生长需求高温、高压等极点的物理条件，因而不能用传统晶体生长办法直接组成，很长时间里，GaN单晶薄膜都是在异质基底上外延得到的。起先，蓝宝石是最常用的GaN异质外延基底，可是因为其晶格常数和热膨胀系数与GaN 有显着的不同，得到的外延衬底片仅适用于制备低端LED器材。SiC具有晶格失配小、导热功用好等特色(表5)，十分合适高质量GaN外延资料的生长，是制作高频、大功率GaN HEMT器材的首要基底资料。
相较于SiC基GaN资料，Si基GaN衬底资料在低本钱和大尺度制备方面颇具优势，一起可与Si工艺兼容然后完结大规划量产。因而，在低本钱、高产能需求的通讯范畴和消费类电子范畴，Si基GaN资料是近年来商业化最快的GaN外延片。跟着商场对高功率、高频器材需求的增大以及HVPE生长技能的不断老练，越来越多的GaN基器材也开端选用先进的GaN同质外延资料，但GaN体单晶的本钱一向居高不下。
此外，晶圆键合是用于制备GaN异质衬底的另一种新式技能。现在GaN-on-Si和GaN-on-SiC资料能够满意集成电路运用需求，而其他衬底估量在2020年进入射频和功率运用范畴(图8)。
现在GaN体单晶商场重度会集。住友电工、日立电线、古河机械金属和三菱化学等日本公司已能够批量出售2-3英寸GaN体单晶资料，占有了逾越85%的全球商场，并具有4英寸体单晶的小批量供给才能。其它厂商仍处于小规划量产或研制阶段，代表性公司有Aixtron、Kyma、牛津仪器等。
在外延片方面，美国科锐、雷声、道康宁，英国IQE，日本罗姆以及比利时的EpiGan(近期被Soitec收买)等多家公司能够供给3-4英寸GaN-on-SiC外延片，部分公司开端量产6英寸外延片。4-8英寸GaN-on-Si衬底也现已完结商用化，闻名供货商包含日本的NTT-AT、比利时的EpiGan等，美国IR、英国IQE、日本Dowa、德国Azzurro、法国ST等公司也正在开发8英寸GaN-on-Si外延技能。
别的，法国Soitec在GaN键合片研制方面别出心裁，依据智能剥离技能开发的6英寸GaN-on-Si键合片已进入试出产阶段。
与此一起，我国GaN资料制备技能也不断获得打破。GaN体单晶资料方面，姑苏纳维、东莞中镓以及厦门中芯晶研具有2-4英寸产品批量化出产才能，并活跃向6英寸拓宽。在GaN外延片方面，我国遍地开花，竞相要点布局GaN-on-Si外延片制作，其间长三角区域聚集了很多技能抢先的GaN外延片出产商，研制才能全国最强，工业链最齐备(表6)。全体上，我国现已具有了必定的GaN资料研制和工业化才能，但产品的质量和产能仍需不断加强。
SiC衬底在电力电子和微波射频范畴具有宽广的运用远景，因而成为半导体技能研讨前沿和工业竞赛焦点，现在已根本构成了美国、欧洲、日本鼎足之势的局势。世界上完结SiC单晶和外延片商业化的公司首要有美国的科锐、Bandgap、Dow Dcorning、II-VI、Instrinsic，日本的Rohm、NSC、Nippon、Sixon、Bridegestone、昭和电工、Denso，芬兰Okmetic，德国Sicrystal、英飞凌，比利时EpiGaN等。其间，科锐是全球最大的SiC单晶供货商，占全球商场的85%以上，Sicrystal公司是欧洲区域的首要供货商。从产品来看，世界干流SiC衬底资料产品现已向6英寸过渡，8英寸衬底样品现已面市。
我国SiC出产企业的技能研制才能处于与世界先进水平并行的位置，国内开端批量出产4英寸导电和半绝缘衬底，并开宣布6英寸样品(表7)，但产品批量出产才能较弱，产品的微管缺点密度与位错缺点密度等要害技能目标与世界水平存在必定间隔，首要以国内商场为主。
以5G芯片及其集成技能为代表的新式差异化运用的开展需求多种中心衬底资料的支撑。除了硅片、化合物半导体以外，SiGe、硅基压电资料(POI、AlN及其化合物等)也是5G所需的中心要害资料。我国在这些高质量特别衬底资料制备方面根底单薄，相关产品尚处于实验室或中试阶段。
光刻胶是微细图形加工要害资料之一，由成膜树脂、感光组分、微量添加剂(染料、增粘剂等)和溶剂等成分组成的对光灵敏的混合液体，具有纯度高、出产工艺杂乱、出产及检测等设备出资大、技能堆集期长等特征，归于本钱技能双密集型工业。
现在，全球芯片工艺水平已跨入微纳米等级，光刻胶的波长由紫外宽谱(300-450nm)逐渐至G线nm)、I线nm)，以及最早进的EUV(13.5nm)水平(表8)。从全球光刻胶分类商场比例占比来看，高端光刻胶占有最大的商场比例，其间G/I线%，KrF光刻胶占比为22%，ArF光刻胶占比为41%。
全球光刻胶商场根本被日本JSR、东京应化、住友化学、信越化学,美国罗门哈斯等几家大型企业所独占，商场会集度十分高。国内芯片制作厂向28nm以下更小节点不断开展，先进工艺对高端光刻胶的需求不断增大。但高端光刻胶因技能受卡，一向依托进口，国产化率低(表9)。依据我国工业信息网的数据，适用于6英寸硅片的G/I线光刻胶的自给率别离约为60%和20%，适用于8英寸硅片的KrF光刻胶的自给率仅有1%，而适用于12寸硅片的ArF光刻胶彻底依托进口。
现在我国有北京科华、姑苏瑞红、潍坊星泰克、上海飞凯光电资料、容大感光、广信资料、东方资料、永太科技等逾越10家光刻胶企业，但产品能够批量进入集成电路的只要三家，别离是北京科华(南大光电持股31.39%)、姑苏瑞红(晶瑞股份100%控股)和潍坊星泰克。
北京科华首要产品为紫外负性光刻胶及配套试剂，lift-off负胶，紫外正性光刻胶(G线nm光刻胶。北京科华的I线光刻胶已全面进入国内首要的6英寸及以下芯片厂，并在部分8英寸芯片厂完结小批量运用。一起，北京科华进一步研制ArF光刻胶，2017年研制出产的ArF干法光刻胶中试产品已完结在国内一流芯片制作厂的测验;姑苏瑞红首要产品为紫外负性光刻胶及配套试剂、G线光刻胶及配套试剂等。姑苏瑞红承当的国家02专项项目I线光刻胶工业化技能开发项目正在开展傍边;潍坊星泰克首要产品包含G线光刻胶、Lift-off负胶。
从国内商场来看，现在干流的四种中高端光刻胶中，G/I线光刻胶现已完结量产;KrF光刻胶正逐渐通过芯片厂认证并开端小批量出产;ArF光刻胶达观估量在2020年能有用打破并完结认证;最新的EUV和电子束光刻胶方面，现在国内还不具有条件也没有这方面研制才能，量产更是遥遥无期。
别的，我国光刻胶的开展面临高纯光刻胶原资料的国产化问题。除了强力新材、河南翰亚微电子江苏天音化工等少量企业能够少量供给部分光刻胶原资料以外，高端光刻胶所需的树脂主体资料、光敏剂、抗反射涂层(ARC)等根本依托进口。
掩膜版(表10)在集成电路职业中的效果就像照相职业中的胶卷底片，职业位置特别，其质量很大程度上决议了集成电路终究产品的质量。关于芯片制作，掩膜版的规划和制作需求与集成电路工艺严密联接，因而，芯片制作厂一般都有配套的专业掩膜版工厂，先进的掩膜版技能也因而把握在先进芯片制作厂商手中。
现在，英特尔、三星、台积电、Globalfoundries等全球最早进的芯片制作厂所用的掩膜版大部分由自己的专业工厂出产，外购量较少。据计算，芯片大厂隶属掩膜版厂的掩膜版收入占全体掩膜版商场收入的六成。关于非先进制程，特别是一些60nm及90nm以上制程产品，掩膜版外包的趋势十分显着，独立掩膜版制作厂的商场比较高。现在全球独立的掩膜版厂商包含美国Photronic、日本DNP 、日本Toppan、台湾光罩以及SK-Electronics等，前三家公司占有80%以上的商场比例。
我国掩膜版出产公司以外资为主，美国Photronics和日本Toppan都在上海建有大规划出产基地，占有了我国高级光掩膜版商场。我国本乡的掩膜版厂主营出产低端产品，按运营形式可分为3类：榜首类是科研院所，包含中科院微电子中心，我国电科13所、24所、47所、55所等;第二类是独立的掩膜版制作厂商，首要有无锡迪思微电子和无锡中微，技能水平别离为0.8μm-0.13μm和0.25μm;第三类是芯片厂配套的掩膜厂，以中芯世界掩膜厂为代表，技能水平为0.25μm-0.18μm。全体而言，国内企业掩膜版加工才能有限，高端掩膜版技能与国外先进水平间隔较大。
掩膜版的首要原资料为掩膜基板、掩膜维护膜(Pellicle通明维护膜等)等。基板一般是高纯度、低反射率、低热膨胀系数的石英玻璃，其本钱占到掩膜版原资料收购本钱的90%左右，是制作掩膜版的中心资料。我国尚不具有出产高级高纯石英掩膜基板的出产才能。掩膜维护膜能够添加芯片出产的良率并且削减掩膜版清洁次数和磨损，是下降光刻工艺本钱的要害资料，该种维护膜出产技能被美国、日本独占。我国迄今仅有芯恩报导了在掩膜基板和掩膜维护膜相关范畴的探索性布局。
高纯工艺化学品首要包含无机酸类、无机碱类、有机溶剂类等通用化学品以及配方型化学品(表11)，一般用于芯片出产中的清洗、光刻、刻蚀、显影、互联等工艺，是集成电路制效果要害资料。
集成电路职业对高纯化学试剂的微量金属杂志含量、颗粒粒径和数量、阴离子杂志含量等方面有严格要求。依据SEMI规范，运用于集成电路范畴的高纯化学品会集在SEMI G3、G4水平，且集成电路线宽越窄，所需的高纯化学试剂的规范越高，纯度和洁净度的要求也就越高(表12)。常用的高纯化学试剂现已逾越30种，多用于清洗、刻蚀等工艺。
配方型化学品是指通过复配手法到达特别功用、满意制作中特别工艺需求的配方类或复配类化学品，首要包含清洗腐蚀试剂和光刻胶配套试剂等。清洗腐蚀试剂首要用于集成电路制作进程中的湿法清洗和刻蚀工艺。清洗腐蚀试剂的首要特色是技能含量高、工艺配套性强。
一起，因为集成电路制作工艺的不同或技能节点的不同，对其质量和功用的要求也不尽相同，表13列出了集成电路制作工艺中常用的清洗腐蚀试剂。光刻胶配套试剂是指在集成电路制作中与光刻胶配套运用的试剂，首要包含有机溶剂、稀释剂、显影液、漂洗液、剥离液、去边液等(表14)。大部分光刻胶配套试剂的组分是有机溶剂和微量添加剂，溶剂和添加剂都是具有低金属离子及颗粒含量的高纯试剂。
因为大都配方型化学品是混合物，它的理化目标很难通过一般仪器定量检测，只能通过运用手法来点评其有用性，因而产品运用测验周期较长。
全球工艺化学品首要出产企业有德国巴斯夫，美国亚什兰化学、Arch化学，日本关东化学、三菱化学、京都化工、住友化学，台湾鑫林科技，韩国东友精细化工等，上述公司占全球商场比例的85%以上。
国内出产超净高纯试剂的企业中产品到达世界规范且具有必定出产值的企业有30多家，技能水平首要会集在G2级(国产化率80%)以下，8英寸(G3)及12英寸(G4)需求的高纯化学品根本靠进品，国产化率约为10%，仅有少量部分技能抢先企业的部分产品到达了世界SEMI G4规范。
国内出产工艺化学品的企业首要有晶瑞股份、江阴江化微、江阴润玛电子、江阴化学试剂、姑苏晶瑞化学、浙江凯圣(巨化股份)、上海新阳、湖北兴发、达诺尔等(表15)。
其间晶瑞股份的超纯氢氟酸、盐酸、硝酸和氨水纯度等级已到达SEMI G3、G4等级，双氧水产品品质到达10ppt(相当于SEMI G5等级)，现在已在华虹宏力进行上线点评;江化微硝酸、氢氟酸、氨水等细分产品都到达了G4、G5的职业水平，G3等级的硫酸、过氧化氢、异丙醇、低张力二氧化硅蚀刻液、钛蚀刻液进入国内6英寸晶圆、8英寸先进封装凸块芯片出产线，部分光刻胶配套试剂产品进入中芯世界、士兰微等供给链;浙江凯盛出产的电子级硝酸进入国内12英寸芯片工艺制程供给链;上海新阳已成为先进封装和传统封装职业所需电镀与清洗化学品的干流供货商，其超纯电镀硫酸铜电镀液已成功进入中芯世界、海力士的28nm大马士革工艺制程，成为Baseline产品，进入工业化量产阶段。
在集成电路制作业中，气体的运用十分广泛，约占悉数出产资料的三分之一。气体的纯度和洁净度直接影响到电子元器材的质量、集成度、特定技能目标和成品率，并从根本上约束着电路和器材的精确性和准确性。
现在，大部分高纯气体的纯度到达99.99%(4N)以上，部分气体纯度应到达5N以上。在集成电路工业中运用的有110余种气体，其间常用的有逾越30种，按其自身化学成分可分为硅系、砷系、磷系、硼系、金属氢化物、卤化物和金属烃化物七类，按在集成电路中不同运用处径可分为掺杂气体、外延气体、掺杂气体、刻蚀用气体、化学气相堆积气和载气等(表16)。
电子气体从出产到别离提纯以及运送供给阶段都存在较高的技能壁垒，商场准入条件高，全球商场首要被几家跨国巨子独占。包含美国空气化工、普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气、日本大阳日酸株式会社等公司占有了全球电子气体90%以上的商场比例。国内电子气体企业的出产技能与国外存在较大间隔，电子气体商场仍被外企主导。截止2016年年末，美国化工、普莱克斯、日本昭和电工、英国BOC公司、法国液化公司、日本酸素等六家公司算计占有了我国电子气体85%的商场比例，国内企业首要会集在中低端商场。
国内从事高纯电子气体出产的首要企业有中船重工七18所、中昊光亮化工研讨规划院、姑苏金宏气体、大连保税区科利德化工科技、佛山市华特气体、江苏南大光电、拂晓化工研讨规划院、绿菱电子资料(天津)、广东华特气体、北京华宇同方化工科技、杭州同益气体研讨所、湖北晶星科技、江苏雅克科技、南京亚格泰新动力资料、上海正帆科技等十几家企业。其间中船重工的NF3、WF6进入国内干流12英寸芯片制作厂商出产线nm晶圆加工出产线，南大光电所售高纯磷烷、砷烷产品以及三甲基镓、三甲基铟、三乙基镓、三甲基铝等MO源产品纯度到达6N等级。
虽然我国电子气体现已脱节彻底依托进口的状况，国内企业现已根本具有了出产部分高纯电子气体的才能，可是因为本乡电子气体的出产和供货商规划较小，产品质量安稳性差，国内电子产品的包装、储运未能和现代电子工业的要求接轨等原因，导致现在大部分电子气体还不能全面进入集成电路范畴(表16)。
CMP抛光资料是集成电路制作中的要害耗材，首要包含抛光液、抛光垫和修整盘等，其间抛光垫与抛光液占80%以上。跟着集成电路工艺技能节点尺度的不断缩小，互联层数的不断添加和新资料新工艺的运用，CMP在芯片工艺制程中的运用次数和重要性不断添加(图9)，所抛光的资料有多种金属(包含Co、Al、W、Cu、Ta等)和非金属(包含SiO2、Si3N4、衬底资料等)，技能节点下降一起对CMP提出了更高的要求，在抛光缺点、外表污染物的尺度和数量、抛光功用的安稳性、抛光工艺可控性、抛光均一性、电功用和牢靠性等方面提出了更为严苛的要求。
抛光液是决议CMP工艺功用终究良率最为要害的资料，约占整个CMP资料商场的49%。抛光液首要由纳米级的研磨颗粒、不同化学剂和去离子水组成。针对详细工艺和被抛光资料的要求，不同品种的研磨颗粒(如二氧化硅、三氧化二铝、二氧化铈等)和多种化学试剂(如金属络合剂、外表抑制剂、氧化还原剂、涣散剂以及其他助剂等)被运用在CMP抛光液的配方中。
依据其运用，抛光液能够运用在集成电路芯片制作前/后道的各个工序中，如FinFET栅极、浅沟道阻隔、钨栓塞、铜互联等。别的，抛光液还运用在先进封装中的硅通孔工艺中，所需求的抛光液也因工艺和资料要求的不同而不同。集成电路用抛光液商场首要被美日欧企业独占，首要企业有美国的 Cabot、Nalco、Rodel、DuPont、Grace，荷兰的Akzol Nobel，德国的Bayer和Wacker，日本的 Fujimi、Fujifilm、Nissan Chemical、Fuso等，占有全球90%以上的商场比例。
国内从事CMP抛光液研制与出产的企业有安集微电子、上海新安纳电子、北京国瑞升科技等。其间安集微出产的铜/铜阻挡层抛光液、二氧化硅抛光液、TSV抛光液、硅抛光液、铜抛光后清洗液等产品已成功进入国内外8英寸和12英寸客户芯片出产线运用，铜/铜阻挡层抛光液产品现已进入国内外抢先技能节点，产品包含130nm~28nm技能节点;上海新安纳电子级二氧化硅纳米磨料成功运用于集成电路抛光液，是现在国内仅有的供货商，研制出的硅片粗抛抛光液获得我国新资料首批次运用的支撑，成功运用在8英寸和12英寸硅片抛光上。别的，上海新安纳在存储器抛光液等产品开发方面获得较好开展。
虽然我国在抛光液范畴获得了点的打破，可是全体上我国抛光液的国产化率约为5%，首要为铜及其阻挡层抛光液、TSV抛光液和硅的粗抛液，其它的CMP工艺抛光液(硅片精抛液、化合物半导体抛光液，14nm以下FinFET工艺抛光液，钴、铷等新金属互联资料的抛光，STI抛光液等)及其抛光磨料仍是依托进口。
CPM工艺中的另一个重要工艺耗材为抛光垫，约占整个CMP资料商场的33%。抛光垫的首要功用是供给机械冲突和承载抛光液，是影响CMP抛光工艺参数(如抛光速率、均匀度、平整度、缺点率)的要害要素之一。抛光垫首要以聚亚氨脂为原资料，通过特别的发泡和成型工艺制作而成。依据不同CMP工艺的需求，需求对抛光垫的资料配方和工艺进行调整，然后获得不同的抛光垫硬度、发泡尺度、可伸缩性以及外表沟槽的图形和深度。
现在，世界上抛光垫商场由陶氏化学一家独大，占整个商场比例的80%，嘉柏微电子次之，约占10%的商场比例。CMP修整盘也是CMP工艺资猜中的要害组成部分，其效果是将金刚石颗粒镶嵌在金属胎体上，在抛光进程中对抛光垫进行批改，以确保抛光工艺的安稳性和重复性。美国的3M、韩国的Saesol、我国台湾的中砂等公司都占有必定的CMP修整盘商场比例。
国内方面，近年来生长起来的成都年代立夫在CMP抛光垫产品开发方面获得较好开展，部分产品在8英寸和12英寸CMP工艺中正在进行运用点评;湖北鼎龙控股开发的铜抛光垫、氧化物抛光垫和钨抛光垫也开端认证;此外，宁波江丰电子和姑苏观胜半导体也开端上马新式局抛光垫项目。深圳嵩洋微电子正在开发金刚石修整盘;宁波江丰电子的金刚石修整盘和坚持环已进入点评验证阶段。就抛光垫修整盘全体而言，我国本乡企业仍处于测验打破阶段，高端产品依然空白。
高纯溅射靶材(包含蒸腾资料)作为集成电路芯片制作进程中重要的配套资料之一，首要用于金属化工艺中互连线、阻挡层、通孔、反面金属化层等薄膜的制备。运用的靶材原资料首要有超高纯铝及其合金、铜、钛、钽、钨、钨钛合金以及镍及合金、钴、金、银、铂及合金等(表17)。
全球靶材制作职业呈现寡头独占格式，少量日美化工与制作集团主导了全球靶材制作职业，其间霍尼韦尔、日矿金属、东曹、普莱克斯、住友化学、爱发科等跨国集团占有主导位置。
在国内，靶材是集成电路资料范畴最早打破国外独占的产品。现在我国靶材职业现已初具规划，跟着国内靶材企业的不断技能立异，呈现了具有和日美跨国集团竞赛的本乡靶材企业。
国内靶材职业龙头包含宁波江丰电子、有研新材子公司有研亿金新材等。在逻辑芯片用靶材方面，国内最大的靶材出产商江丰电子出产的8-12英寸铝、钛、铜、钽靶材已批量进入世界干流芯片厂，公司产品70%以上销往以台积电等为代表的280多家海外芯片制作工厂，并在世界抢先的7nm技能得到量产运用;在封装用靶材方面，有研亿金新材8英寸靶材也开端进入商场，公司正在建造12英寸系列靶材生线，在稀贵金属靶材研讨与出产方面具有优势。
全体上，我国高纯靶材出产技能已跻身世界榜首队伍，以江丰电子为代表的国内靶材厂商现在把握了钛靶、铝靶、铜靶等靶材从提纯到终究靶材成型的整套工艺，但7nm先进工艺用高端钴靶以及存储芯片用钨靶一向被韩国、美国等跨国公司独占，国内供货商还在需求打破。
封装资料首要包含封装基板、引线结构、键合丝、塑封料、黏结资料、底部填充料、液体密封剂、贴片资料、焊球、晶圆级封装电介质等。依据SEMI数据，2017年全球封装资料商场为191亿美金，其间封装基板、引线结构、键合丝、塑封料四大首要资料的占比别离为32.46%、16.75%、16.23%和6.81%(图10)。以下对这四类资料作要点剖析。
封装基板作为芯片与外界电路衔接的接口，首要起承载维护芯片与衔接上层芯片和基层电路板效果(表18)，现已成为封装资料细分范畴出售占比最大的原资料，占封装资料比重逾越50%。从资料上分类，封装基板能够分为有机基板、陶瓷基板、金属基板以及运用于三维集成的硅/玻璃基板等。其间有机基板因为具有节点常熟低、质量密度低、加工工艺简略、出产效率高和本钱低一级长处，是现在封装基板的干流产品。依据计算，有机封装基板的产值约占整个集成电路封装基板总产值的80%以上，其间又以刚性基板为主。
全球封装基板的首要出产厂商会集在我国台湾、韩国和日本三地，其商场占有率在90%以上。国内封装基板出产企业虽然仍与先进水平存在间隔，但现已具有了基板加工工艺才能，并正在向抢先技能接近。现在国内干流基板厂有深南电路、珠海越亚、兴森科技和丹邦科技等。
从产品结构上看，深南电路和兴森科技均是在具有较大规划的PCB事务的根底上开端开展封装基板事务，而珠海越亚和丹邦科技则是专心于开展的刚性有机无芯封装基板和COF柔性封装基板等高端基板事务。通过不断研制和技能堆集，我国封装基板企业成功完结部分封装基板自产。其间深南电路在 FC、BGA、CSP 等高端基板范畴已比较老练，MEMS统封装基板全球占市率逾越30%;珠海越亚的射频芯片封装基板全球商场容量达25%，细分范畴处于世界抢先水平。
一起，珠海越亚出产的无芯封装基板现已成功通安华高科等职业巨子的认证并已向其供货多年;此外，丹邦科技现在已成为全球极少量把握COF基板要害原资料FCCL自产技能的基板厂商，并且正活跃研制原资料PI膜。
现阶段，国内基板企业不断活跃开发新工艺、新技能，尽力缩小于国外厂商的间隔，但国内基板企业从技能、本钱等等方面均缺少竞赛优势，部分高端封装基板先进工艺技能彻底被日韩等企业独占的局势依然存在，并且原资料也受制于海外企业。
引线结构作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合资料(金丝、铝丝、铜丝)完结芯片内部电路引出端与外引线的电气衔接，构成电气回路的要害结构件，它起到了和外部导线衔接的桥梁效果。抱负的引线结构资料有必要满意以下特性：导热、导电功用好;有满足的强度、刚度和成型性;较低的热膨胀系数、杰出的匹配性、钎焊性、耐腐蚀性、耐热性和耐氧化性;平整度好，剩余应力小，加工后不成形;易冲裁加工。常用的引线结构资料有两类，即铜基引线结构资料和铁基引线 常用引线结构资料类别及其特性和用处
现在世界引线结构的供货大格式没有大的改变，仍是日韩及台湾企业为主(表20)。外资企业一向占有着国内引线结构的中高端商场，其比例约占3/5左右，全球排名前10位的引线结构企业根本都在国内设有工厂。近年来以宁波康强电子(全球排名第七)为代表的国内本乡引线是现在首要的内资引线结构企业状况。内资引线结构企业中现在宁波康强一家独大，与其他引线结构企业间隔拉大，这从另一方面说明晰我国大陆本乡引线结构企业较涣散，与外资企业的间隔还相当大，开展潜力也略显缺少。
键合丝是半导体器材和集成电路拼装四大有必要根底资料之一，作为芯片与引线结构之间内引线，完结安稳、牢靠的电衔接，广泛运用于集成电路、分立器材、光电器材和功率器材的封装。虽然现在有不必键合丝的键合办法(比方倒装焊)，但现在90%的集成电路产品是以键合丝来封装。
国内具有必定影响力的键合丝出产企业首要为世界闻名键合丝制作商贺利氏、田中等在国内的独资或合资企业，占有高端金丝和铜丝产品商场;本乡企业达博、只能在低端范畴进行剧烈竞赛，虽然近几年部分内资企业开展很快，已具有与世界键合丝巨子竞赛的才能，部分键合丝出产企业现已到达世界平等抢先水平，但国内制作企业对新技能的把握以及产品规划和制作质量的操控手法以及新产品导入的流程操控等方面与国外存在必定的间隔。
依照封装资料品种的不同，电子器材封装能够分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装三种(表23)。(环氧)塑封具有本钱低、尺度小、质量小、可批量出产等长处，现在95%以上的集成电路都选用塑料封装，而在塑料封装中，97%以上都是使用环氧塑封料(EMC)进行的。
国外塑封料出产厂家首要会集在日本、韩国、台湾等，首要有日本住友电木、日本日立化成、日本京瓷化学、日本信越化学、日本松下电工、韩国三星Cheil、台湾长春等厂家，其间日本企业技能抢先，产值最大。国内塑封料出产商有20几家，首要包含长春塑封(常熟)、衡所华威、江苏中鹏、江苏华海诚科、昆山长兴、北京科化等。
日本企业的塑封料产品，依托其产品在操作性和牢靠性上的技能优势在SOP、QFP\BGA等中高端商场占有较大比例。韩国和我国的企业以其本钱优势占有分立器材DO、TO、SOD、SOT、DIP、SOP、QFP等中低端商场。国内塑封产品多在中低端商场范畴，高端商场被日本厂商独占，国内塑封产品仅占30%国内商场比例，部分中端产品进口依存度高达80%以上，高端产品根本上悉数依托进口(表24)。
我国集成电路用陶瓷外壳出产厂现在首要有我国电科13所、江苏宜兴电子器材总厂、福建闽航电子器材、我国电科55所、浙江长兴电子、潮州三环、南平三金电子等，其间前三家均有从国外引入的出产线，选用流延技能可出产方形扁平陶瓷封装(CQFP)、无引线陶瓷芯片封装(CLCC)、插脚阵列式陶瓷封装(CPGA)等产品。
在国内金属陶瓷管壳及封装工艺技能快速开展的一起，也应该看到与世界先进技能水平存在的间隔。特别是内陶瓷管壳的一致性和成品率需求进一步进步，大引脚高密度陶瓷和Ka波段以上频率器材外壳的研制仍是空白，多信号体系的外壳间隔工业化还存在较大的间隔，国产外壳还无法完结千瓦级微波大功率器材的封装。尤其在高牢靠圆片级工艺、硅通孔3D封装工艺渠道等方面，3D/SiP封装的规划、工艺、牢靠性以及产品研制还需求进一步进步。
